Eksperimentelle studier af alvorlige virussygdomme i gris

Af Louise Lohse, DTU Veterinærinstituttet, Lindholm, 4771 Kalvehave

Danmark er et landbrugsland med fokus på husdyrbrug og produktion af fødevarer. Dyrevelfærd og økologi er plusord på forbrugersiden og vi er stolte af et højt sundhedsniveau i vores dyr og animalske produkter. Derfor er vi også sårbare over for husdyrsygdomme, som cirkulerer uden for landets grænser. Mange alvorlige virusinfektioner findes både i husdyr og i den vilde fauna tæt på Danmark, og det vil have store, ja næsten uoverskuelige, konsekvenser, hvis disse sygdomme bliver introduceret og spredt i vores husdyrproduktion. Såvel fra et etisk, dyrevelfærdsmæssigt, som et socio-økonomisk perspektiv vil et sygdomsudbrud have stor betydning for hele vores samfund.

Et udbrud af eksempelvis svinepest i Danmark vil koste millioner i både griseliv og kroner, al eksport af dyr og landbrugsprodukter vil stoppe i månedsvis og mange landmænd vil miste deres besætning. Generationers livsværk og måske et mangeårigt avlsarbejde vil gå tabt. Mange dyr, både syge og raske, vil blive aflivet i forsøg på at inddæmme smitten og kontrollere udbruddet.

Vi lever i et efterhånden internationalt samfund med stigende globalisering, som fordrer nye samhandels- og arbejdsmønstre med øget transport af både dyr, mennesker og råvarer henover grænserne. Der er mange muligheder for introduktion af nye sygdomme. Vi oplever også at klimaforandringer ændrer betingelserne for udbredelse og sammensætning af økosystemer, og det medfører bl.a. at vektorbårne sygdomme breder sig hastigt nordpå.

Det veterinære beredskab arbejder for at kunne håndtere denne stigende trussel effektivt og har behov for at kunne hente kompetent, forskningsbaseret rådgivning i mistanke- og udbrudssituationer. For at dette kan lade sig gøre er det nødvendigt at studere disse sygdomme og øge vores viden omkring infektion og transmission, for at kunne vejlede om optimal håndtering, kontrol og bekæmpelse.

Et eksempel på direkte anvendt forskning er vores arbejde omkring afrikansk svinepest (ASF), hvor vi studerer sygdommens udvikling i den naturlige vært. Hvordan forløber infektionen i forskellige aldersgrupper af grise, hvor hurtigt kan vi genkende specifikke kliniske symptomer, hvordan spreder virus sig i kroppen og hvilke organer er target for virusopformering? At indsamle denne viden er vigtig for god rådgivning. Når beredskabsdyrlægerne står ude i besætningen og skal afgøre om det eller de syge dyr foran dem er smittet med svinepest, og om der er belæg for at aflive og sende materiale ind til laboratoriediagnostisk undersøgelse, så er det afgørende at vi ved hvordan klinikken ser ud og hvilke organer som skal udtages. Vi har dermed mulighed for at lave en kvalificeret vurdering i situationen og stille diagnose på det mest optimale grundlag. 

I andre forsøg omkring ASF studerer vi overførsel af virus, altså smitte mellem grise, og mulige smitteveje. I disse forsøg podes få grise med virus og så følges sygdommens spredning til kontaktgrise med forskellig placering (samme sti, nabosti, luftkontakt, miljøkontakt) – data fra disse forsøg bruges bl.a. i risikoanalysemodeller, der arbejder på at forudsige hvad der sker ved introduktion at sygdommen til Danmark på forskellige geografiske lokaliteter, hvilke faktorer der har størst betydning i forbindelse med spredning og hvad der er vigtigst at fokusere på i forhold til bekæmpelse og kontrol. Det er uvurderlig viden, som giver os værktøjer til at inddæmme et sygdomsudbrud hurtigt og effektivt og dermed redde mange dyrs liv.

Instituttet arbejder også med forskning af mere grundvidenskabelig karakter som bidrager til at forstå virus biologi og dermed giver et bedre grundlag for udvikling af nye og forbedrede diagnostiske metoder og kontrolstrategier inklusiv vaccineudvikling. Med fokus på klassisk svinepest (CSF) studeres virulens, vævsspecificitet og evolution af virus. Forskningen omfatter anvendelse af revers genetik og next generation sequencing (NGS) for at opnå en detaljeret forståelse af infektionsdynamikken og de molekylære mekanismer bag samspillet mellem individuelle patogene virusvarianter og deres interaktion med værten. Der er etableret en infektionsmodel i gris baseret på højvirulent rekombinant CSF efter forudgående pilotstudier i cellekulturbaseret in vitro system.

At arbejde med disse alvorlige smitsomme sygdomme giver betydelige udfordringer i det daglige arbejde af såvel etisk som sikkerhedsmæssig karakter.

Er det rimeligt at påføre raske dyr alvorlige, lidelsesvoldende sygdomme som f.eks. svinepest (ASF, CSF)? Svinepest hører til i gruppen af virale hæmorrhagiske virusinfektioner, sygdomsbilledet varierer med mulighed for perakut/akut/kronisk forløb. Kardinalsymptomer ved infektioner med høj virulens er høj feber, nedsat eller ingen appetit, blødninger i hud og indre organer. Tidligere udbrud af disse sygdomme i vores nabolande har medført at mange millioner svin har måttet aflives, enten på grund af sygdom eller for at begrænse smittespredningen. Det er derfor helt afgørende at kunne stille den korrekte diagnose hurtigt og da virusinfektioner ikke kan behandles med antibiotika, er det særlig vigtigt at finde andre måder til at forebygge og kontrollere udbredelsen f.eks. gennem udvikling og produktion af effektive vacciner. De ovenfor beskrevne eksempler på dyreforsøg er en nødvendig forudsætning for dette arbejde. Altafgørende er det også at der før udførsel af hvert forsøg foregår en minutiøs planlægning hvor forsker, dyrlæge, dyre- og laboratorieteknisk personale sammen gennemgår detaljer og diskuterer procedurer og velfærd. Vi har i vores forsøg stor fokus på mål og delmål i projekterne og arbejder konstant på sammen at blive dygtigere til at sætte skarpe humane end point (HEP) kriterier, sådan at forsøgene kan afsluttes så snart nødvendig viden er opnået.

Er det sikkerhedsmæssigt forsvarligt at arbejde med eksotiske virussygdomme i store husdyr i Danmark? Der kræver helt specielle faciliteter og omfattende sikkerhedsprocedurer for at kunne arbejde med disse sygdomme uden risiko for spredning til miljø og modtagelige individer. Derfor udføres al forskning kun på særlige anlæg og under tilsyn af ansvarlig myndighed. Det er nødvendigt med specialdesignede barrierefaciliteter der indeholder stalde og laboratorier, hvor der er restriktive adgangsforhold gennem sluser, og specialuddannet personale, der arbejder under stramme regler hvad angår desinfektion, udstyr, affaldshåndtering og karantæneregler. Dette medfører en hverdag med mange omstændelige procedurer, som gør håndtering og tilsyn med dyrene meget tidskrævende og til tider vanskelig.

Resultaterne fra ovenstående forsøg er en vigtig del af nationale såvel som internationale forskningsprojekter og formidles via publikationer og præsentationer til møder i indland og udland. Der er på verdensplan stor fokus på de alvorlige virussygdomme og en vilje til tæt samarbejde og udveksling af viden og diagnostiske værktøjer i et fælles forsøg på at løfte en kæmpe opgave, for svinepest og lignende sygdomme respekterer ikke landegrænser og udryddes ikke af et land alene!

På nationalt plan lægger den beredskabsnære forskning en basis for et tæt samarbejde med myndighederne omkring det nationale veterinære beredskab. Det betyder også at beredskabets dyrlæger inviteres på besøg i forbindelse med infektionsforsøg, hvor de bliver opdateret på det kliniske og patologiske billede af relevante virusinfektioner. Disse besøg afføder ofte gode diskussioner og letter kommunikationen mellem den laboratoriemæssige og udkørende del af det veterinære beredskab, som igen, den dag en ny sygdom banker på døren til Danmarks grænser, baner vejen for et optimalt samarbejde og dermed en god beredskabsindsats.

1. Fahnøe U, Pedersen AG, Risager PC, Nielsen J, Belsham GJ, Höper D, Beer M, Rasmussen TB (2014). Rescue of the highly virulent classical swine fever virus strain "Koslov" from cloned cDNA and first insights into genome variations relevant for virulence. Virology 468–470: 379–387.
2. Johnston CM, Fahnøe U, Lohse L, Belsham G, Rasmussen TB (2016). Virulence determinants within the E2 glycoprotein of Classical Swine Fever Virus. Poster session presented at Keystone Symposia on Molecular and Cellular biology, Austin, Texas, United States.
3. Lohse L, Strandbygaard B, Nielsen J, Uttenthal Å, Rasmussen TB, Belsham G, Bøtner A (2015). Hvordan ser afrikansk svinepest ud i danske grise II? Rapport over smitteforsøg i drægtige søer. Dansk Veterinærtidsskrift, Vol. 9, p. 21-23.
4. Olesen AS, Lohse L, Boklund A, Halasa T, Rasmussen TB, Bøtner A (2016). Experimental pig-to-pig transmission study with a recent European African Swine Fever virus isolate. EPIZONE 10th annual meeting: Programme & abstracts. Madrid, Spain, p. 80-80.

Tilmeld dig Danmarks 3R-Centers nyhedsbrev.

• DNA virus (Asfivirus)
• Affinitet for celler i immunsystemet
• Vært: svin, både tamsvin og vildsvin
• Afrikanske grise (Warthogs, Bush pigs) er resistente over for sygdom, men kan fungere som reservoir for virus 
• Bløde flåter (Ornithodoros) kan være reservoir og overføre virus
• Mange subtyper med stor variation fra lav til høj virulens
• Klinik varierer med mulighed for perakut/akut/kronisk forløb. Kardinalsymptomer ved infektion med stammer af høj virulens er høj feber, nedsat/ingen appetit, blødning i hud og indre organer 
• Ved obduktion ses blødninger i hud og indre organer, forstørrelse af milt og karskader. Ved perakut/akut forløb ses kun få forandringer
• Ingen vaccination mulig
• Udbredelse: Afrika, Sardinien, introduceret til Georgien 2007 – herefter spredning op gennem Rusland til Ukraine, Polen og de Baltiske lande